Chauffage Compressionnel de l'Environnement des Disques ...

1.2 Le centre Galactique en X 23
tel-00011431, version 1 - 20 Jan 2006
estimer en ordre de grandeur qu’il quitte verticalement les 100 pc de la zone d’émission X en
environ 60 000 ans. C’est donc le temps disponible pour réussir à chauffer le plasma à 8 keV.
Ce temps est très court comparé aux autres échelles du problème. Et c’est là que réside le
problème. Les pertes énergétiques associées à ce vent s’élèveraient à 10 38 erg s −1 arcmin −2 ,
soit 4 ordres de grandeur de plus que la luminosité X (Muno et al. 2004). Ceci correspondrait
à presque 10 42 erg s −1 pour tout la région centrale. Pour expliquer la température de 8 keV
observée uniformément dans toute cette région, il faut pouvoir les compenser par une source
d’énergie extrêmement puissante. Pour se fixer les idées, en supposant qu’une supernova libère
entre 1 et 10% de son énergie mécanique dans le milieu ambiant, il faudrait 3 SNe par an
dans la seule région du centre Galactique pour compenser de telles pertes. Ceci correspond à
un taux 300 fois plus grand que le taux total dans toute la galaxie alors même que quelques
pour cents seulement de la masse totale de cette dernière sont approximativement contenus
dans la région interne ! Il s’agit donc bien d’une énergie colossale. Ce problème énergétique
est le problème principal de l’hypothèse d’un plasma diffus à 8 keV.
Un autre problème suit naturellement celui-ci : quand bien même cette énergie serait
disponible sous une forme ou sous une autre, il faudrait encore trouver un mécanisme capable
de l’utiliser, de la transformer pour chauffer le plasma jusqu’à une température aussi élevée.
Pour ces raisons, cette idée d’un plasma diffus baignant l’ensemble de la région centrale
reste hypothétique.
Un plasma chauffé récemment par Sgr A*
Une solution à ce problème énergétique pourrait provenir d’un chauffage récent ayant cessé
aujourd’hui. Si aucune source ne semble à même d’expliquer le chauffage du plasma à 8 keV
aujourd’hui, la situation peut avoir été différente dans le passé. Comme on peut le déduire
des remarques précédentes, un tel chauffage se doit d’avoir été très intense, et le seul candidat
est en fait le trou noir central, Sgr A*. Une activité intermittente ne serait pas surprenante
et renforcerait l’idée que notre Galaxie possède un noyau qui peut être actif par moments.
Cette idée est intéressante car elle utilise la nature intermittente de l’activité du noyau de
la Galaxie, par analogie avec d’autres NAG et n’a donc pas besoin d’une source continue de
chauffage : Sgr A* pourrait avoir été assez énergétique, dans le passé, pour chauffer le plasma,
autorisant aujourd’hui un échappement du plasma chaud de la région centrale, sans poser le
problème énergétique lié à son non-confinement.
Quelques éléments suggèrent en effet que le noyau Galactique a connu une période de très
forte activité il y a environ 300 ans. Une autre raie du fer à 6.4 keV est souvent observée
dans les nuages moléculaires (comme Sgr B2). Cette raie peut provenir d’électrons accélérés
in situ (Law & Yusef-Zadeh 2005), mais elle peut aussi être interprétée comme une émission
de fluorescence, trace d’une forte activité passée dont l’émission en rayons X aurait excité les
nuages (Koyama et al. 2003, Revnivtsev et al. 2004, Fryer et al. 2005). Il est peu probable
que cette émission énergétique ait pu chauffer le plasma diffus car celui-ci, contrairement aux
nuages moléculaires, est optiquement fin. Mais cette forte activité aurait pu générer une onde
de choc capable de chauffer le milieu dans lequel elle se propage. Cependant, un choc, même
rapide n’aurait pas pu parcourir plus de quelques fractions de parsecs en 300 ans et ne peut
donc expliquer l’émission observée jusque plus de 150 pc de rayon.
Pour tenir compte de cette émission à grande échelle, il faut donc une suite d’événements
plus anciens encore. Il est peu pensable qu’une succession de chocs ait pu générer une
température aussi homogène sur toute la région centrale. On peut par contre penser que
ce plasma provient lui-même de l’objet central où il aurait été chauffé il y a 10 5 ans (Koyama
et al. 1996). Comme ce plasma est trop chaud pour être confiné par la gravité, il s’expand,
verticalement, mais aussi radialement. L’expansion adiabatique d’un plasma à l’équilibre